一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法，包括以下步骤：提供聚合物薄膜，所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液；将光掩模板置于所述聚合物薄膜上，进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料，所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1mm。采用该方法制得的聚合物膜材料可以调控细胞在聚合物膜材料表面的粘附模式，实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膜材料
，具体涉及。
技术介绍
细胞图案化是一种体外培养的技术，即将细胞局限在基底平面的某些区域生长，细胞不会迁移到限定区域之外的地方。细胞图案化技术主要应用于生物学研究以及组织工程等领域。随着图案化技术的不断创新以及在细胞领域中的广泛应用，细胞图案化技术逐渐成为研究和控制细胞行为的有效试验工具。聚合物膜材料表面图案化是细胞图案化技术的重要方法之一，其基本原理为设 计聚合物膜材料表面结构，使膜表面的某些区域抗细胞粘附，其他区域诱发细胞粘附。目前调控聚合物膜材料表面图案化的手段包括微接触打印技术和紫外光刻技术，紫外光刻技术以其较高的精确度成为固体表面图案化的主要手段。紫外光刻技术是在膜材料表面接枝可聚合单体，形成抗细胞粘附层，然后在抗细胞粘附层表面放置光掩模板，再利用紫外光辐照，将曝露部分的抗细胞粘附层刻蚀掉，随后将某些特定蛋白质通过抗体物理吸附或化学键合到刻蚀区域，形成利于细胞粘附的区域，这样细胞能够选择性粘附在光掩模板的曝光部分。该方法将特定蛋白质与膜材料表面的刻蚀区域结合，提高了细胞粘附的效率，但步骤繁琐，耗时长，单体和蛋白质利用率低。技术人员针对上述问题，对该方法进行改进，首先在材料表面接枝聚合抗细胞粘附层，然后在抗细胞粘附层表面放置光掩模板，再利用紫外辐照，将曝露部分的抗细胞粘附层刻蚀掉，省去特定蛋白的固定或粘附过程，细胞仍可粘附在光掩模板的曝光部分。使用这种方法虽然减少了制备步骤，但单体的利用率仍然比较低。而且，采用这种方法得到的聚合物膜材料中，利于细胞粘附的区域是固定的，细胞在此区域的粘附也是固定的，粘附区域和抗粘附区域不能转换或改变，因此，应用于试验检测和临床测试时，细胞的粘附模式不能根据实际需要有不同的转换和改变，缺乏灵活性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供，采用该方法制得的聚合物膜材料可以调控细胞在聚合物膜材料表面的粘附模式，实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换，具有较好的灵活性。本专利技术提供了，包括以下步骤A、提供聚合物薄膜，所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液；B、将光掩模板置于所述聚合物薄膜上，进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料，所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1mm。优选的，所述光掩模板各透光区域之间的间隙为IOOnnTlOO μ m。优选的，所述光掩模板的厚度小于1mm。优选的，所述可聚合单体为丙烯酸酯类单体、磺酸甜菜碱类单体或N-乙烯基吡咯烷酮单体。优选的，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯、丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯或2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱。优选的，所述光引发剂为苯偶姻及其衍生物、苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物、二苯甲酮类化合物或硫杂蒽酮类化合物。优选的，所述聚合物薄膜是由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、聚苯乙烯、丁二烯和苯二烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚己内酰胺、聚已二酰已二胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乳酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑、聚乙烯咔唑、聚(丙烯 酸-芘甲醇)、聚乙烯基苯酚、聚丙烯酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚(2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯)、聚偏氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚二茂铁基二甲基硅、聚乙烯基吡咯烷酮、胶原、蚕丝、壳聚糖、胶原蛋白、阿拉伯树脂、琼脂和褐藻胶中的一种或多种制成。优选的，所述步骤A为将聚合物薄膜置于光引发剂溶液中预吸附光引发剂；将可聚合单体溶液加入到所述预吸附了光引发剂的聚合物薄膜表面。优选的，所述光引发剂的质量浓度为O. 019Γ10%，预吸附光引发剂的时间为I 120mino优选的，所述紫外光辐照时间为lOiTeOmin。与现有技术相比，本专利技术直接将光掩模板置于表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液的聚合物薄膜上，对其进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料。在本专利技术中，所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1_，通过控制紫外辐照时间，可实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换，具体原理如下在紫外辐照初期，透光区域的可聚合单体和光引发剂接收紫外光，可聚合单体在光引发剂的作用下发生聚合反应，在聚合物薄膜表面形成抗细胞粘附区，而遮光区域的可聚合单体不发生聚合反应，形成细胞粘附区；随着紫外辐照时间的增长，透光区域的聚合物开始降解，逐渐转换为细胞粘附区，同时，由于各透光区域之间的间隙小于1_，紫外光可在各遮光区域内发生散射和漫反射，从而使得遮光区域内的可聚合单体在光引发剂的作用下发生聚合反应，在聚合物薄膜表面形成抗细胞粘附区。实验表明，采用本专利技术提供的方法进行2mirT4min的紫外光辐照时，聚合物膜材料的遮光区域可实现贴壁细胞和血小板的粘附；进行6mirTl0min的紫外光辐照时，聚合物膜材料的透光区域可实现贴壁细胞和血小板的粘附。由于本专利技术提供的方法能够调控细胞在聚合物膜材料表面的粘附模式，实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换，具有较好的灵活性和实用性。附图说明图I为本专利技术提供的聚合物膜材料的制备装置示意图2为本专利技术实施例I制备的紫外辐照3min得到的聚合物膜材料的光学显微照片;图3为贴壁细胞在本专利技术实施例I制备的紫外辐照3min得到的聚合物膜材料粘附的光学显微照片；图4为贴壁细胞在本专利技术实施例I制备的紫外辐照8min得到的聚合物膜材料粘附的光学显微照片；图5为血小板在本专利技术实施例I制备紫外辐照3min得到的聚合物膜材料粘附的扫描电镜照片；图6为血小板在本专利技术实施例I制备紫外辐照8min得到的聚合物膜材料粘附的 扫描电镜照片。具体实施例方式本专利技术提供了，包括以下步骤提供聚合物薄膜，所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液；将光掩模板置于所述聚合物薄膜上，进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料，所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于Imm。本专利技术以聚合物薄膜为原材料，所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液，具体而言，所述表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液的聚合物薄膜按照以下方法得到将聚合物薄膜置于光引发剂溶液中预吸附光引发剂；将可聚合单体溶液加入到所述预吸附了光引发剂的聚合物薄膜表面。在本专利技术中，所述聚合物薄膜是指聚合物或聚合物共混物制成的薄膜。所述聚合物包括合成高分子和天然高分子，合成高分子包括但不限于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、聚苯乙烯、丁二烯和苯二烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚己内酰胺、聚已二酰已二胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乳酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑、聚乙烯咔唑、聚(丙烯酸-芘甲醇)、聚乙烯基苯酚、聚丙烯酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚(2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯)、聚偏氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚二茂铁基二甲基硅和聚乙烯基吡咯烷酮的一种或多种；天然高分子包括但不限于胶原、蚕丝、壳聚糖、胶原蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、提供聚合物薄膜，所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液；B、将光掩模板置于所述聚合物薄膜上，进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料，所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石强，殷敬华，叶玮，侯建文，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：